Waterkoeling | Warmteterugwinning

Artikel

Waterkoeling

15. november 2022

Er is steeds meer belangstelling voor een systeemgebaseerde benadering van vriezers/koelkasten en voor het afvoeren van warmte en besparen van energie door de overtollige warmte elders in de faciliteit te gebruiken.

Systeemgebaseerde koeling

Klanten beschikken vaak over een ruimte waar temperatuurgevoelige producten worden opgeslagen. We hebben gezien dat koelkasten en vriezers vaak in krappe kleine ruimtes worden geplaatst. Elektrische apparatuur in een krappe ruimte betekent warmte die leidt tot een slechte werkomgeving voor de werknemers en de stijgende omgevingstemperatuur leidt tot een negatief effect op de werking van de kasten.

De afgelopen jaren is de belangstelling toegenomen voor een meer systeemgebaseerde benadering van vriezers en koelkasten en voor het afvoeren van warmte en het besparen van energie door de overtollige warmte elders in de faciliteit te gebruiken. In dit artikel leggen we de voor- en nadelen uit van zowel luchtkoeling als waterkoeling – een koelmethode voor een duurzamere benadering van energieterugwinning, de werkomgeving en opslagomstandigheden voor uw temperatuurgevoelige producten.

Het conventionele systeem – Luchtgekoeld

Het koelsysteem in conventionele koelkasten en vriezers maakt meestal gebruik van een ventilator die de overdracht van de warmte-energie van de condensor naar de omgevingslucht mogelijk maakt. Het is een traditionele en veilige manier om de componenten te koelen.

Afbeelding 1 toont een traditioneel koelsysteem, waarbij omgevingslucht de condensor en compressor koelt. De verwarmde lucht stroomt in de omgeving.

De omgevingslucht wordt door het systeem geleid (zie afbeelding 1), waardoor de warmte wordt afgevoerd naar buiten en naar de omgeving wordt geleid. Deze oplossing is een eenvoudig, flexibel en zelfstandig plug-and-play-systeem, dat in een oogwenk in gebruik kan worden genomen en kan worden verplaatst.

Afbeelding 2 : Traditioneel koelprincipe

Deze theoretische tekening toont het principe van traditionele koeling. Er wordt elektrische energie aan de kast geleverd om het koelsysteem van stroom te voorzien. Het koelsysteem zet elektrische energie om in mechanische energie in de compressor, waarbij energie wordt overgebracht tussen de binnenkant van de koelkast of vriezer en de omgevingslucht en de warmte binnenin wordt gekoeld en naar de omgeving wordt afgevoerd. Omdat warmte het belangrijkste bijproduct van het bedrijf is, heeft een koelkast of vriezer invloed op de temperatuur in de ruimte.

Bovenstaande afbeelding is een op zichzelf staand voorbeeld, omdat andere factoren, zoals de grootte van de ruimte, deuren, ramen, zonlicht, ventilatiesysteem, andere elektrische apparaten enz., ook van invloed zijn op de omgevingsomstandigheden.

Voordelen van luchtkoeling

Eenvoudig, flexibel plug-and-play-systeem
Eenvoudig te onderhouden
Goede zelfstandige oplossing

Nadelen van luchtkoeling

Warmteafgifte naar opslagruimte
Geluidsemissie
Als er meerdere kasten in één ruimte zijn, kan dit een negatief effect hebben op de werkomstandigheden doordat de omgevingstemperatuur stijgt.

Tick mark to show ISO 14001 certification.

Waterkoeling gebruiken om de omgevingstemperatuur te verlagen

Een watergekoeld koelsysteem is met name geschikt voor een opslagruimte met meerdere koelkasten en vriezers en de oplossing heeft diverse voordelen. Naast het directe effect van verbeterde werkomstandigheden vanwege de lagere temperatuur in de werkgebieden, heeft de oplossing ook een positief effect op de werking van de kasten zelf, omdat de toegevoegde energie (warmte) uit de ruimte wordt afgevoerd, waardoor de kasten minder worden belast. Het grote voordeel van het kunnen verplaatsen van de overtollige warmte naar elders in de faciliteit is het potentieel om zowel energie te besparen als de temperatuur te verlagen.

Afbeelding 3: De compressorruimte gezien vanaf de voorzijde. De warmtewisselaar is aan de rechterkant gemonteerd. Tussen de compressor en de elektrische aansluitkast is voldoende ruimte voor buizen, slangen en dergelijke.

In de praktijk betekent waterkoeling het vervangen van de luchtgekoelde condensor door een watergekoelde condensor en inlaatklep. De watergekoelde condensor vereist een aansluiting op een proceswatersysteem dat de warmteoverdracht naar het water mogelijk maakt. Het proces wordt dan weggeleid uit de ruimte en elders gebruikt.

Afbeelding 4: Elektrische energie omgezet in warmte-energie – geabsorbeerd in water en uit de opslagruimte geleid.

In afbeelding 5 illustreren we dat het proceswatersysteem de condensor koelt, maar in plaats van alle overtollige warmte naar de omgeving te leiden, absorbeert het koelwater de warmte en de energie van het koelmiddel en wordt 90% van de overtollige warmte uit de opslag getransporteerd, waardoor het mogelijk is om de warmte elders in het gebouw te hergebruiken. Dit betekent dat door het afvoeren van de opgebouwde energie (warmte) uit de condensor/kast de warmteafgifte in de opslagruimte tot een absoluut minimum wordt beperkt en 90% van de overtollige warmte kan worden teruggewonnen en gebruikt voor bijvoorbeeld:

Warm water
Vloerverwarming
Algemene ruimteverwarming

Het terugwinnen van opgebouwde energie voor verwarmingstoepassingen kan een enorm energiebesparingspotentieel opleveren. Gelukkig focussen zowel industrieën als overheden zich steeds meer op energiebesparing en de opwarming van de aarde en vragen steeds meer klanten om advies bij energieoptimalisatie. De investering in een waterkoelingssysteem voor warmteterugwinning kan op korte termijn aanzienlijk zijn, maar alle elektrische apparatuur creëert overtollige warmte die kan worden teruggewonnen en elders kan worden gebruikt, waardoor wordt bespaard op zowel het energieverbruik als op de economie.

Voordelen van een koelsysteem op waterbasis

Betere arbeidsomstandigheden voor werknemers
90% van de overtollige warmte kan worden gebruikt voor andere verwarmingstoepassingen in het gebouw
Energie- en budgetbesparing
Mogelijkheid om meerdere kasten in een besloten ruimte te hebben met een laag effect op de omgevingstemperatuur
Betere werking van de kasten door optimale bedrijfsomstandigheden
Geen speciaal HVAC-systeem nodig

Vereisten: Watergekoeld koelsysteem

Het watergekoelde koelsysteem vereist watertoevoer, leidingen en aansluiting op het gehele proceswatersysteem.

Veel ziekenhuizen, laboratoria of fabrieken hebben deze systemen al geïnstalleerd en het is belangrijk om onze kasten zo goed mogelijk af te stellen en aan te sluiten. Wij adviseren u graag over uw specifieke oplossing. Neem contact met ons op, wij helpen u graag.

Contact